DE1296879B - Kolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft einen Kolben für Brennkraftmaschinen mit einem im Bereich der Ringzone zwischen einem im Durchmesser verkleinerten Teil des Kolbenkopfes und einer auf diesen aufgesetzten Hülse gebildeten ringförmigen Hohlraum, bei dem die einander berührenden Flächen des Kolbenkopfes und der Hülse mittels eines Ladungsträgerstrahles miteinander verschweißt sind. Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Ausbildung eines solchen Kolbens, bei welcher die einander berührenden Flächen des Kolbenkopfes und der Hülse aus von den Kolbenrändern ausgehenden, den Hohlraum nicht anschneidenden Flächenteilen und aus von diesen im Winkel abzweigenden, in den Hohlraum einmündenden Flächenteilen bestehen, deren Breite derjenigen der durch Entlangführen des Ladungsträgerstrahles an den erstgenannten Flächenteilen erzielten Schweißnaht entspricht. Dabei gehen die Schweißnähte tangential so nahe am Hohlraum vorbei, daß die kurzen in ihn einmündenden Flächenteile mit verschweißt werden, wobei jedoch die Schweißnähte über ihre ganze Länge im vollen Werkstoff verlaufen.

Hiermit sollte die Aufgabe gelöst werden, die Tiefe der Schweißnähte zu vergrößern, sie in gleichbleibender Güte herzustellen und etwa auftretende Fehler leicht entdecken zu können, und Spannungen durch ungleichmäßige Erhitzung zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes derart, daß die Hülse auch den Kolbenboden umfaßt und einen gleichachsig zur Kolbenlängsachse angeordneten, eine entsprechende Wanddurchbrechung des Kolbenkopfes durchdringenden zapfenartigen Vorsprung aufweist, zwischen dem und dem im Bereich der Ringzone vorgesehenen Hohlraum eine nicht verschweißte, ringförmige Auflagefläche gebildet ist, während die Mantelfläche des zapfenartigen Vorsprunges eine der miteinander verschweißten Flächen darstellt, und während ferner in einem der Breite der Schweißnaht entsprechenden Abstand von dieser Fläche in der Ebene der nngförmigen Auflagefläche ein zweiter ringförmiger Hohlraum vorgesehen ist.

Welchen Vorteil diese Ausgestaltung bietet, wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert, von denen das eine in F i g. 1 hälftig im Längsschnitt durch die Kolbenbolzenachse und das andere in Fig. 2 hälftig im Längsschnitt quer zur Kolbenbolzenachse dargestellt ist.

Der Kolben besteht bei beiden Ausführungsbeispielen aus einem Kolbenkopf 1, dessen Ende im Durchmesser verkleinert ist, und aus einer Hülse 2. Letztere umfaßt außer einem Teil, der einen Ringträger aufnimmt, in welchem die oberste Kolbenringnut gebildet ist, auch den Kolbenboden, der in der Mitte einen zapfenartigen Vorsprung 8 aufweist, welcher eine entsprechende Wanddurchbrechung des Kolbenkopfes 1 durchdringt. Die Hülse 2 liegt auf dem Kolbenkopf 1 längs einer äußeren, ringförmigen Fläche 4 und längs einer inneren, ebenfalls nngförmigen Auflagefläche 9 auf. Diese beiden Flächen sind gegeneinander versetzt. Zwischen ihnen ist ein Hohlraum 3 angeordnet und zwar so, daß er von der Fläche 4 nicht angeschnitten wird, sondern nur von einem von ihr abzweigenden Flächenteil 6, der so kurz ist, daß er durch Entlangführen eines Ladungsträgerstrahles an der Fläche 4, wobei eine durch Schraffur angedeutete Schweißnaht entsteht, mit verschweißt wird.

Die Auflagefläche 9 ist nicht verschweißt. Nahe an ihrem inneren, an die Mantelfläche 5 des zapfenartigen Vorsprunges 8 angrenzenden Ende ist beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ein ringförmiger Hohlraum 10 so angeordnet, daß in dem Bereich zwischen ihm und der Mantelfläche 5 zwischen dem zapfenartigen Vorsprung 8 und dem Kolbenkopf 1 nur ein schmaler Flächenteil 7 stehen bleibt, der ebenso wie die Fuge 6 mit verschweißt wird, wenn man einen Ladungsträgerstrahl an der Mantelfläche 5 entlangführt. Die nicht verschweißte Auflagefläche 9 endet somit in den beiden Hohlräumen 3 und 10, wodurch erreicht wird, daß von ihrem Rande keine Spannungsrisse ausgehen können. Da die an der Fläche 4 und der Mantelfläche 5 vorgesehenen Schweißnähte in spannungsarmen Zonen liegen, erhält man eine sehr widerstandsfähige Verbindung.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist der enge ringförmige Hohlraum 10 durch einen reichlicher bemessenen Hohlraum 10' ersetzt, der über radiale Kanäle 11 mit dem hinter der Ringzone vorgesehenen Hohlraum 3 in Verbindung steht. Auf diese Art ist es möglich, ausgedehnte Kühlölkanäle im Kolben unterzubringen, wobei die Kühlölzu- und -abführung in bekannter Weise durch nicht dargestellte Zufluß- und Abflußbohrungen erfolgen kann.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kolben für Brennkraftmaschinen mit einem im Bereich der Ringzone zwischen einem im Durchmesser verkleinerten Teil des Kolbenkopfes und einer auf diesen aufgesetzten Hülse gebildeten ringförmigen Hohlraum, bei dem die einander berührenden Flächen des Kolbenkopfes und der Hülse mittels eines Ladungsträgerstrahles miteinander verschweißt sind, und bei welchem nach Patent 1251588 die einander berührenden Flächen des Kolbenkopfes und der Hülse aus von den Kolbenrändern ausgehenden, den Hohlraum nicht anschneidenden Flächenteilen und aus von diesem im Winkel abzweigenden, in den Hohlraum einmündenden Flächenteilen bestehen, deren Breite derjenigen der durch Entlangführen des Ladungsträgerstrahles an den erstgenannten Flächenteilen erzielten Schweißnaht entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) auch den Kolbenboden umfaßt und einen gleichachsig zur Kolbenlängsachse angeordneten, eine entsprechende Wanddurchbrechung des Kolbenkopfes (1) durchdringenden zapfenartigen Vorsprung (8) aufweist, zwischen dem und dem im Bereich der Ringzone vorgesehenen Hohlraum (3) eine nicht verschweißte, ringförmige Auflagefläche (9) gebildet, ist, während die Mantelfläche (5) des zapfenartigen Vorsprunges (8) eine der miteinander verschweißten Flächen darstellt, und in einem der Breite der Schweißnaht entsprechenden Abstand von dieser Fläche in der Ebene der ringförmigen Auflagefläche (9) ein zweiter ringförmiger Hohlraum (10, 10') vorgesehen ist.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ringförmigen Hohlräume (3, 10 bzw. 10') durch in die Auflagefläche (9) eingearbeitete Kanäle (11) miteinander verbunden sind.